CriticalSection
一、临界区
（一）概念
- 临界区指的是一个访问公共资源的程序片段，这些公共资源又无法同时被多个线程同时访问。当有线程进入临界区段时，其他线程或是进程必须等待，以确保这些公共资源是被互斥获得使用。
- 每个线程中访问临界资源的那段代码称为临界区 (Critical Section)，每次只准许一个线程进入临界区，进入后不允许其他线程进入。不论是硬件临界资源，还是软件临界资源，多个线程必须互斥地对它进行访问。
（二）调度原则
- 1）单一原则：如果有若干线程要求进入空闲的临界区，一次仅允许一个线程进入；
- 2）等待原则：如已有线程进入自己的临界区，则其它所有想要进入临界区的进程必须等待；
- 3）限时原则：进入临界区的线程要在有限时间内退出，以便其它线程能及时进入自己的临界区，防止死锁；
- 4）节省原则：如果线程不能进入自己的临界区，则应让出 CPU，避免线程出现“忙等”现象，浪费可耻；
（三）线程同步
- 1）有多个线程试图同时访问临界区，那么在有一个线程进入后，其他所有试图访问此临界区的线程将被挂起，并一直持续到进入临界区的线程离开。
- 2）临界区在被释放后，其他线程可以继续抢占，并以此达到用原子方式操作共享资源的目的。
（四）临界区 API 简介
| 函数名 | 函数作用 |
|---|---|
| InitializeCriticalSection | 初始化临界区 |
| EnterCriticalSection | 进入临界区 |
| TryEnterCriticalSection | 尝试进入临界区 |
| LeaveCriticalSection | 离开临界区 |
| DeleteCriticalSection | 删除临界区 |
二、临界区 API
（〇）CRITICAL_SECTION
1.说明
临界区又称关键代码段，指的是一小段代码在代码执行前，它需要独占一些资源，只能在单独的进程中使用。程序中通常将多线程同时访问的某个资源的程序片段称为临界区。需要定义一个CRITICAL_SECTION类型的变量，然后调用InitializeCriticalSection函数对变量进行初始化。相对于互斥量来说，系统分配临界区对象的速度更快，所需的开销更小。
- 注：使用结构CRITICAL_SECTION 需加入头文件#include “afxmt.h”
所有的临界区 API 的参数都一样，为 CRITICAL_SECTION 结构体的指针，这个结构体里面的参数可以不用关心，因为都是由 API 进行操作，应用程序不要去操作具体的值，想要用临界区 API 来对线程进行加锁操作，必须先调用这个 API 进行初始化；
2.类型原型
typedef RTL_CRITICAL_SECTION CRITICAL_SECTION;
3.代码样例
CRITICAL_SECTION m_CS;
4.CRITICAL_SECTION介绍
CRITICAL_SECTION是不能够“锁定”资源的，它能够完成的功能，是同步不同线程的代码段。
简单说，当一个线程执行了EnterCritialSection之后，cs里面的信息便被修改了，以指明哪一个线程占用了它。而此时，并没有任何资源被“锁定”。不管什么资源，其它线程都还是可以访问的（当然，执行的结果可能是错误的）。只不过，在这个线程尚未执行LeaveCriticalSection之前，其它线程碰到EnterCritialSection语句的话，就会处于等待状态，相当于线程被挂起了。 这种情况下，就起到了保护共享资源的作用。
使用CriticalSection只适合在CriticalSection区域内处理的事情是非常简单的,耗时非常短的(程序级别的时间),如果处理事务用的时间比较长的话,就不适合用CriticalSection这种方式来解决问题
（一）初始化临界区InitializeCriticalSection
1.说明
此函数初始化一个临界区对象。
在使用一个临界区对象以前，一些进程中的线程必须调用InitializeCriticalSection函数来初始化对象。一旦一个临界区对象已被初始化，该进程的线程可以在EnterCriticalSection或LeaveCriticalSection函数指定对象，提供对共享资源的相互独占式访问。
2.函数原型
void InitializeCriticalSection(LPCRITICAL_SECTION lpCriticalSection); //参数：lpCriticalSection指向临界区对象的指针。 //返回值：无
3.代码样例
::InitializeCriticalSection(&m_CS);
（二）进入临界区EnterCriticalSection
1.说明
对于临界区的操作，（EnterCriticalSection）操作，采用的是主动进入临界区。意思就是，当没有能够进入时，不停的主动尝试进入，直至进入为止。这种主动进入的方式，称为自旋（也叫忙等待）。
- 这个接口的调用必须在 InitializeCriticalSection 之后；
- 利用 EnterCriticalSection 可以获取对公共资源的所有权，这个函数是阻塞型函数，如果资源被其它线程占有，它不会返回；
- 如果有多个线程调用 EnterCriticalSection，按照线程优先级高低来获取所有权；
2.函数原型
WINBASEAPI VOID WINAPI EnterCriticalSection (LPCRITICAL_SECTION lpCriticalSection); //参数：lpCriticalSection指向临界区对象的指针。 //返回值：无
3.代码样例
::EnterCriticalSection(&m_CS);
（三）尝试进入临界区TryEnterCriticalSection
1.说明
- 这个接口区别于 EnterCriticalSection，是非阻塞的；
- 如果成功进入临界区，则返回一个非0的值；否则，返回 0；
2.函数原型
WINBASEAPI WINBOOL WINAPI TryEnterCriticalSection (LPCRITICAL_SECTION lpCriticalSection); //参数：lpCriticalSection指向临界区对象的指针。 //有返回值！如果成功进入临界区，则返回一个非0的值；否则，返回 0；
3.代码样例
return (TryEnterCriticalSection(&m_kSection) > 0);
（四）离开临界区LeaveCriticalSection
1.说明
需要和 EnterCriticalSection 或者LeaveCriticalSection 配套使用，如果一个线程调用LeaveCriticalSection ，并且它本身没有这个临界区的使用权，那么就会报错，并且可能导致下一次使用 EnterCriticalSection 进行无限等待；
2.函数原型
WINBASEAPI VOID WINAPI LeaveCriticalSection (LPCRITICAL_SECTION lpCriticalSection); //参数：lpCriticalSection指向临界区对象的指针。 //返回值：无
3.代码样例
::LeaveCriticalSection(&m_CS);
（五）释放临界区DeleteCriticalSection
1.说明
- 删除临界区对象,；
- 一旦删除，它将不能再被 EnterCriticalSection, TryEnterCriticalSection, 或者 LeaveCriticalSection 调用；
2.函数原型
WINBASEAPI VOID WINAPI DeleteCriticalSection (LPCRITICAL_SECTION lpCriticalSection); //参数：lpCriticalSection指向临界区对象的指针。 //返回值：无
3.代码样例
::DeleteCriticalSection(&m_CS);
